高速公路橋梁墩柱施工技術(shù)探究

文/楊勤、呂峰

1 前言

在高速公路橋梁施工中，施工工藝和質(zhì)量的控制是保證施工質(zhì)量的關(guān)鍵。實際施工中存在著很多技術(shù)和質(zhì)量控制問題，對項目影響很大[1]。因此，我們有必要重視山區(qū)公路橋梁施工的技術(shù)要點和質(zhì)量控制。在實際施工過程中，必須加強對施工的主要技術(shù)要點和難點分析，對施工技術(shù)進行改進、創(chuàng)新，以更好、更新的應(yīng)用思路，面對市場環(huán)境的挑戰(zhàn)。在市場環(huán)境變化的情況下，不斷提高山區(qū)轄區(qū)公路橋梁施工技術(shù)，加強施工質(zhì)量控制和改進。

2 工程概況

防城至東興高速公路起于防城區(qū)大寶壩村，全線位于防城港市境內(nèi)，是國家高速公路網(wǎng)規(guī)劃蘭州至海口高速公路、欽州至東興聯(lián)絡(luò)線的一段，終于東興市東面楠木山村，全長54．68km，全線按雙向四車道與中越北侖河二橋引道相連，全封閉高速公路標(biāo)準(zhǔn)建設(shè)，同步建設(shè)連接線12．8km。設(shè)計汽車荷載等級采用公路I 級，設(shè)計速度100km/h，全線設(shè)置互通式立交5 處，瀝青混凝土路面；分離式立交6 處；主線收費站、服務(wù)區(qū)、停車區(qū)2 處；匝道收費站4 處。項目概算總投資約25 億元，共有中橋6 座、大橋11 座[2]。項目建設(shè)工期3年。

具體內(nèi)容見表1 所示。

3 高速公路橋梁墩柱施工

3.1 工藝流程

面對工程項目中復(fù)雜的地形條件，開展施工前應(yīng)該對施工方式的可行性進行分析，具體施工工藝流程可以總結(jié)為：開工報告—施工準(zhǔn)備—測量放樣—樁頂鑿毛—鋼筋安裝—模板確立—混凝土澆筑[3]。

3.2 施工準(zhǔn)備

墩臺的頂面應(yīng)鑿細(xì)，除去混凝土漂浮物和疏松層，直到看到礫石為止。準(zhǔn)確放樣墩體的周界線，調(diào)整模板底部的水平。彎管架設(shè)、腳手架架設(shè)施工時，采用雙彎腳手架，力求穩(wěn)定架子（見圖1），支架管應(yīng)放置穩(wěn)定，在立管底部的基礎(chǔ)上必須有軌枕或大石頭，以防止腳手架邊坡失穩(wěn)[4]。

表1 工程概況

3.3 施工過程

3．3．1 加固處理

鋼筋處理：鋼筋彎曲處理前將局部彎曲鋼筋拉直，嚴(yán)格按照設(shè)計要求和規(guī)格的鋼材首次加工試驗，檢驗合格后批量加工。加工鋼材時，根據(jù)圖紙中鋼材的數(shù)量、直徑、等級、長度和數(shù)量進行加工。

加強接縫：該接縫布置在同一部分，且該部分不得超過加強總面積的50%。

3．3．2 鋼筋籠的吊裝

鋼筋籠按設(shè)計生產(chǎn)、運輸、吊裝，應(yīng)防止起重機采用扭轉(zhuǎn)變形安裝，按規(guī)定進行內(nèi)固定和焊接加固。鋼筋籠吊裝，應(yīng)綁扎砂漿墊，吊裝鋼筋籠，對準(zhǔn)孔，保持平衡、筆直，緩慢下沉，避免孔壁碰撞。加固籠進入設(shè)計位置時，應(yīng)立即固定。

起重機施工平臺的情況：起重機可以一次吊起鋼筋籠，并且在地面上直接加工成型，然后再將起重機吊到位。

3．3．3 圓柱墩施工

墩柱鋼筋安裝。墩柱鋼筋在鋼筋棚加工完畢后，運至施工區(qū)安裝，模板內(nèi)澆筑混凝土。需要注意的是，高度大于2m 的墩臺面不能直接傾倒混凝土，應(yīng)采用串筒設(shè)備輔助施工。為了保證混凝土的質(zhì)量和外觀，應(yīng)以30cm 一層為標(biāo)準(zhǔn)采用分層振搗混凝土柱墩的方法。在振搗施工中，為了避免振搗器與鋼筋和模板接觸，應(yīng)保證振搗器與模板有5～10cm 的距離。養(yǎng)護期間，養(yǎng)護期應(yīng)大于7d，由于本工程施工區(qū)位于山區(qū)，氣溫較低，實際養(yǎng)護時間不足7d。

3.4 模板安裝

3．4．1 模板應(yīng)進行水洗干凈，去除模板表面上的鐵銹和污染物，做好脫模劑安裝和垂直安裝后的涂刷。安裝后必須檢查模板的垂直度，在模板頂部重新測量位置。為防止橋墩偏斜，模板接縫應(yīng)夾好雙面膠墊，擰緊螺釘模板，保證模板緊密不漏漿，墊好保護層墊塊，確保保護層厚度滿足設(shè)計要求[5]。

3．4．2 計算適當(dāng)?shù)臉?biāo)高（鋼棒12cm+塊8cm+履帶板150cm+分配梁20cm+底模7cm），每個墩上都嵌入12 個CMPVC 硬塑料管，每個硬塑料管加入填充物和細(xì)砂，將兩端封閉以防止PVC 管壓縮變形，在豎井后10cm 內(nèi)安裝用于封頂梁施工的鋼棒，現(xiàn)場施工時可根據(jù)實際情況調(diào)節(jié)預(yù)留高度。

3．4．3 模板應(yīng)一次安裝。混凝土在24h 內(nèi)一次澆筑，以免模板生銹影響墩柱的外觀質(zhì)量。如果由于特殊原因不能一次澆筑混凝土，則必須將鋼筋埋入混凝土頂面中，并且很好地拉動施工縫。

4 墩臺施工技術(shù)

4.1 放樣和測量

首先對橋墩平面位置進行精確測量。 在工程施工期間，中心線和每個角落的邊緣不得超過設(shè)計和規(guī)范要求。 測量完成后，進行重新測試。如果發(fā)現(xiàn)問題，應(yīng)及時采取措施予以糾正，直至合格。

4.2 驗算以及支架搭設(shè)

技術(shù)要求：在建造高橋時，腳手架的使用可以滿足建造橋墩柱時提供垂直運輸和工作放面的需要。為了確保橋墩柱的定位精度和模板加固的粘附性，需要充分重視支護基礎(chǔ)部分框體的剛性和強度[6]。支撐力不足時，后期支護容易發(fā)生沉降，因此在支護施工前進行基礎(chǔ)硬化處理。

支架受力及驗算：高架橋橋墩高，支架的受力大且復(fù)雜，因此在設(shè)置前必須對支架的受力進行分析、驗算。 根據(jù)驗算，設(shè)定合理的材料標(biāo)準(zhǔn)和安裝間隔。 在力學(xué)分析中，受力最大的是立柱底部，因此需要充分注意。 另外，恒負(fù)荷及活負(fù)荷也是不可忽視的要素，前者主要是支柱及相關(guān)部件的自重，后者是施工過程中由人和小型設(shè)備產(chǎn)生的負(fù)荷。最后，需要考慮風(fēng)負(fù)荷和底部的水流沖刷等側(cè)面沖擊力的耐力。

設(shè)置方法：及時清理橋墩和柱基周圍場所，壓實，嚴(yán)格按照方案要求設(shè)置支架，特別注意支架材料的壁厚和規(guī)格，控制設(shè)置間隔。

4.3 地基處理

公路橋梁施工過程中，對橋梁基礎(chǔ)的處理是一種特殊的處理方法。 在山區(qū)高速公路橋梁實際施工過程中，需要連接基礎(chǔ)的關(guān)鍵特性，并按適當(dāng)?shù)姆椒ㄟM行整合。 目前，上部土層的開挖與加固是處理地基非常常用的方法。 較完善的處理技術(shù)主要包括以下幾個方面：第一，采用接觸灌漿技術(shù)和帷幕灌漿技術(shù)處理地基問題；其次，采用混凝土滲流控制技術(shù)處理地基，可以有效突破地下水滲流問題；第三，加固山區(qū)高速公路橋梁子結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)中最薄弱的部分。在山區(qū)高速公路橋梁施工過程中，施工單位既要注重增加地基處理技術(shù)的應(yīng)用，又要不斷更新地基處理技術(shù)[7]。

4.4 墩身施工

滑模施工技術(shù)、爬模施工技術(shù)和升降模板施工技術(shù)，施工技術(shù)大多用于樁的施工以及高墩橋梁的施工過程中。 這三種施工技術(shù)的共同特點主要包括將橋墩分成幾個部分，自下而上進行山區(qū)公路橋梁的施工。 它們之間采用可以精確控制山地公路橋梁外形尺寸的滑模施工技術(shù)，保證施工的平衡和安全。但這種施工技術(shù)也有一個缺點，那就是只有通過液壓設(shè)備才能實現(xiàn)滑模工作，機器和設(shè)備是更高昂的啟動資金[8]。此外，模板施工技術(shù)需要在其外部安裝攀巖架，模板材料消耗數(shù)最多，必須遵循專業(yè)的設(shè)施。一般在高速公路橋墩身施工中，應(yīng)科學(xué)合理地選擇合適的施工工藝，結(jié)合橋墩身的實際情況，保證山區(qū)高速公路橋梁順利施工。

5 結(jié)語

通過科學(xué)合理的橋墩施工工藝，提高高速公路橋梁的施工質(zhì)量，保證橋梁的荷載水平滿足工程要求。這種類型的施工受地形條件的影響很大，因此在實際施工中應(yīng)嚴(yán)格按照施工方案，通過適當(dāng)?shù)氖┕すに嚧偈故┕ばЧ瞎こ填A(yù)期。